Телекоммуникационные системы и компьютерные сети. r Используя функцию ?(t, ?) , выражение для ФОП (2). можно переписать в виде


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ Автоматизация процессов управления № 1 (27) 2012 едение  ñîâðåìåííûõ ñèñòåìàõ ñâÿçè ê íàèáîëåå àêòóàëüíûì îòíîñèòñÿ ïðîáëåìà ðàçðåøåíèÿ ïðîòèâîðå÷èé, ñâÿçàí íûõ ñ îäíîâðåìåííûì îáåñïå÷åíèåì ìíîãîêàíàëüíîñòè è ìíîæåñòâåííîãî äîñòóïà ïðè çàäàííîì óðîâíå ïîìå õîçàùèùåííîñòè [1]. Îäíèì èç íàïðàâëåíèé ðàçðåøåíèÿ äàííîé ïðîáëåìû ñâåðõøèðîêîïîëîñíîé (ÈÑØÏ) ñâÿçè, êîòîðîå ñòàëî ïðàêòè÷åñêè ðåàëèçóåìûì áëàãîäàðÿ âíåäðåíèþ â ñîâðåìåííûå ñðåäñòâà ðàäèîñâÿçè áûñòðîäåéñòâóþùåé ìèêðîïðîöåññîðíîé òåõíèêè è íîâåéøåé ýëåìåíòíîé áàçû, ïîçâîëÿþùåé ïðîèçâîäèòü îáðàáîòêó ÈÑØÏ ñèãíà Ïðè ïîñòðîåíèè ðàäèîñèñòåì ïåðåäà÷è èíôîðìà öèè íà îñíîâå ÈÑØÏÑ íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïðîáëåìó îáíàðóæåíèÿ è ðàñïîçíàâàíèÿ ñèãíàëîâ. Èìåííî íà íà ÷àëüíîì ýòàïå âàæíî ïîëó÷èòü êà÷åñòâåííûå ïîêàçàòåëè îáíàðóæåíèÿ, ïîñêîëüêó íåêà÷åñòâåííîå îáíàðóæåíèå ìîæåò îãðàíè÷èòü âñå äàëüíåéøèå óñèëèÿ, íàïðàâëåííûå íà âõîæäåíèå ñèñòåìû ðàäèîñâÿçè â ñèíõðîíèçì. Çàäà÷à ñîâìåñòíîãî îáíàðóæåíèÿ-ðàçëè÷åíèÿ ñèãíàëîâ îò ìíî ãèõ ïîëüçîâàòåëåé ñîñòîèò â ñëåäóþùåì: ïîëàãàåòñÿ, ÷òî íà âõîäå ïðèåìíîé ñèñòåìû ëèáî ïðèñóòñòâóåò îäèí èç ïîëåçíûõ ñèãíàëîâ, ëèáî ñèãíàëà íåò. Ïðèåìíîå óñòðîé ñòâî äîëæíî ïðîèçâîäèòü ñîâìåñòíî ñëåäóþùèå ïðîöåäó ðû: îáíàðóæåíèå ñèãíàëîâ, ðàçëè÷åíèå ñèãíàëîâ, à òàêæå интез оптимальных алгоритмо многоальтерна ти ного обнаружения различения Çàäà÷è ñèíòåçà îïòèìàëüíûõ àëãîðèòìîâ ìíîãîàëü òåðíàòèâíîãî îáíàðóæåíèÿ-ðàçëè÷åíèÿ áûëè ñòðîãî ñôîðìóëèðîâàíû è äåòàëüíî ðàçðàáîòàíû â áàéåñîâñêîé ïîñòàíîâêå äëÿ ñëó÷àÿ ïîëíîé àïðèîðíîé èíôîðìàöèè îòíîñèòåëüíî ñòàòèñòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê êàíàëîâ, ñèã íàëîâ è ïîìåõ. Îäíàêî ïðè ýòîì âåðîÿòíîñòè ïîÿâëåíèÿ îáíàðóæèâàåìûõ ñèãíàëîâ ïîëàãàþòñÿ èçâåñòíûìè. Ýòî îáñòîÿòåëüñòâî ñóùåñòâåííî îãðàíè÷èâàåò ïðàêòè÷åñêîå èñïîëüçîâàíèå ïîëó÷àåìûõ ðåçóëüòàòîâ, ïîñêîëüêó â ðå àëüíûõ ñèñòåìàõ ðàäèîñâÿçè âåðîÿòíîñòè ïîÿâëåíèÿ îá íàðóæèâàåìûõ ñèãíàëîâ íå èçâåñòíû.  ðåçóëüòàòå ïðè ñèíòåçå àëãîðèòìîâ íåïðèåìëåìûìè îêàçûâàþòñÿ êàê áàéåñîâñêàÿ êîíöåïöèÿ ìèíèìóìà ñðåäíåãî ðèñêà, òàê è Ïðåäïîëîæèì, ÷òî íà èíòåðâàëå [ 0, ] íàáëþäàåòñÿ (1) 1, ..., [0, ], – èñòèííîå çíà÷åíèå íåèçâåñòíîãî ïàðàìåòðà – áåëûé ãàóññîâñêèé øóì ñ íóëåâûì ñðåäíèì Ïðè ðåøåíèè òðàäèöèîííûõ çàäà÷ ðàçëè÷åíèÿ ñèãíà ëîâ èëè îöåíèâàíèÿ èõ ïàðàìåòðîâ íåîáõîäèìî ïåðåõî äèòü ê íåïðåðûâíûì íàáëþäåíèÿì. Òàêîé ïåðåõîä îêà çûâàåòñÿ âîçìîæíûì, åñëè íàáëþäàåìûå äàííûå âõîäÿò â ñîîòíîøåíèÿ òîëüêî ÷åðåç ñòàòèñòèêó îòíîøåíèÿ ïðàâ äîïîäîáèÿ.  ýòîì ñëó÷àå â ðåçóëüòàòå ïðåäåëüíîãî ïåðå õîäà îòíîøåíèå ïðàâäîïîäîáèÿ ïðîñòî çàìåíÿþò ôóíê öèîíàëîì îòíîøåíèÿ ïðàâäîïîäîáèÿ (ÔÎÏ). ÔÎÏ äëÿ êàæäîãî ñèãíàëà â ñìåñè (1) çàïèñûâàåòñÿ â ñëåäóþùåì communications and information security as well as data transmission through wireless communications channels of infotelecommunication systems. e-mail: [email protected] , (2) ãäå ôóíêöèÿ îïðåäåëÿåòñÿ èç ñëåäóþùåãî èíòå , t – ôóíêöèÿ êîððåëÿöèè øóìà. Äëÿ ðàññìàòðè 12012 (,)(/2)() KttNtt ×àñòî áîëåå óäîáíûì îêàçûâàåòñÿ çàïèñü ÔÎÏ ñ ïî (,)(,)(,), tstttdt νλ=λθ (4) (,)(,)(,). Ktttdtst νλ=λ (5) ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ Автоматизация процессов управления № 1 (27) 2012 Èñïîëüçóÿ ôóíêöèþ (,) , âûðàæåíèå äëÿ ÔÎÏ (2) (7) ) L çàâèñèò îò ïðèíÿòîé ðåàëèçàöèè ðàññìàòðèâà åìîãî ïðîöåññà è íàçûâàåòñÿ äîñòàòî÷íîé ñòàòèñòè êîé, à ) Q – îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì íà âûõîäå îïòè Äëÿ ðàññìàòðèâàåìîãî ñëó÷àÿ áåëîãî øóìà m = ()exp()(,)(). xtstdtQ Λλ= λ−λ  Ïîäñòàâëÿÿ ðåàëèçàöèþ âõîäíîãî ïðîöåññà, ìîæíî ïåðåïèñàòü âûðàæåíèå äëÿ ) L ÷åðåç ñèãíàëüíóþ è ()(,)()()/2, LSNQ λ=λλ(λ−λ  (9) (,)(,)(,) Ssttdt λλ=λνλ  ïðåäñòàâ ëÿåò ñî ñèãíàëüíóþ ôóíêöèþ, à ()()(,) Nnttdt λ=νλ – øó Ââåäåì â ðàññìîòðåíèå íîðìèðîâàííóþ ñèãíàëüíóþ è (,)(,), λλ=λλ⋅  (10) ()(), λ=λ⋅ Òîãäà âûðàæåíèå äëÿ ëîãàðèôìà ÔÎÏ ìîæíî çàïè ()(,)()()/2. LzSzNQ λ=λλ(λ−λ  (12) Íà îñíîâå íàáëþäåíèÿ è àíàëèçà ïðèíÿòîé ðåàëè íåîáõîäèìî ïðèíÿòü îäíó èç ãèïîòåç , Θ , ..., Θ è îòêëîíèòü îñòàëüíûå. Ïðèìåíèòåëüíî ê çàäà÷å ñîâìåñòíîãî îáíàðóæåíèÿ-ðàçëè÷åíèÿ ýòî îçíà ÷àåò, ÷òî íåîáõîäèìî âûíåñòè ðåøåíèå î íàëè÷èè èëè îò ñóòñòâèè ïîëåçíîãî ñèãíàëà íà âõîäå ïðèåìíèêà, à òàêæå, ïðè íàëè÷èè ñèãíàëà, îïðåäåëèòü êàêîé èç âîçìîæíûõ Íà ïðîñòðàíñòâå íàáëþäåíèé äîëæíû áûòü çàäà íû ôóíêöèè ïðàâäîïîäîáèÿ x/ ), m = 0, ..., M Èçâåñòíû, êðîìå òîãî, àïðèîðíûå âåðîÿòíîñòè ãèïîòåç ,0, ... , ,1. km PPmMP =Θ== ðåøåíèé ñîñòîèò èç M + ýëåìåíòîâ m = 0, ..., – ðåøåíèå ïðèíÿòü ãèïîòåçó . Ïðè íàëè÷èè âñåõ óêàçàííûõ àïðèîðíûõ äàííûõ ìîæíî èñïîëüçîâàòü áàéå ñîâñêèé àëãîðèòì. Ïðè ýòîì íåîáõîäèìî ìèíèìèçèðîâàòü Îïðåäåëåíèå õàðàêòåðèñòèê áàéåñîâñêèõ îöåíîê (ÁÎ) àëãîðèòìà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëîæíóþ çàäà÷ó, ðåøåíèå êîòîðîé äëÿ ñèñòåì ÈÑØÏÑ â èçâåñòíûõ èñòî÷íèêàõ îòñóò ñòâóåò. Äàæå åñëè îöåíêà èùåòñÿ â òðàäèöèîííûõ óñëî âèÿõ íàáëþäåíèÿ (ïðè íàëè÷èè ñèãíàëà ñ âåðîÿòíîñòüþ, ðàâíîé åäèíèöå), íàéòè õàðàêòåðèñòèêè áàéåñîâñêîé îöåíêè ïàðàìåòðîâ, íåëèíåéíî çàêîäèðîâàííûõ â ñèãíà ëå, êàê ïðàâèëî, íå óäàåòñÿ. Êðîìå òîãî, êàê óæå îòìå÷à ëîñü ðàíåå, ïðè ïðàêòè÷åñêîì èñïîëüçîâàíèè áàéåñîâñêî ãî àëãîðèòìà èìåþò ìåñòî ñóùåñòâåííûå òðóäíîñòè. Ê íèì îòíîñÿòñÿ: àïðèîðíàÿ íåîïðåäåëåííîñòü, ïðîèçâîëüíîñòü âûáîðà ïîòåðü, íåâîçìîæíîñòü âûðàçèòü êà÷åñòâî ôóíê öèîíèðîâàíèÿ ñèñòåìû îäíèì ïîêàçàòåëåì è ñëîæíîñòü òåõíè÷åñêîé ðåàëèçàöèè. Ïîýòîìó ðàññìîòðèì âîçìîæ íîñòü ïðèìåíåíèÿ ïðåäåëüíîé ôîðìû ÁÎ – îöåíêè ìàêñè ìàëüíîãî ïðàâäîïîäîáèÿ (ÎÌÏ). Îñíîâíàÿ öåëü ìåòîäà ) m Ïðè óâåëè÷åíèè îòíîøåíèÿ ñèãíàë/øóì è ïðè íå êîòîðûõ ïðåäïîëîæåíèÿõ îòíîñèòåëüíî àíàëèòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ôóíêöèé, âõîäÿùèõ â âûðàæåíèå äëÿ ðèñêà, ìîæ íî ïîëó÷èòü ñëåäóþùåå àñèìïòîòè÷åñêè îïòèìàëüíîå sup(), mm λ> (14) sup()sup(), mm kkmk LLh λ−λ> k, ..., Äëÿ ñèììåòðè÷íîé ñèñòåìû ñèãíàëîâ ,() ,0. mk PPQconstzh ==== ,() ,0. mk PPQconstzh ==== Òàêèì îáðàçîì, àëãîðèòì ñîâìåñòíîãî îáíàðóæåíèÿ-ðàçëè÷åíèÿ ìîæåò áûòü óïðî sup(), λ> (16) sup()sup(),,1, ... ,. mmkk LLkmM λ>λ=   (17) Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî íåîáõîäèìî íàéòè âåëè÷èíû àáñî ëþòíûõ ìàêñèìóìîâ ëîãàðèôìîâ ôóíêöèîíàëîâ îòíîøå íèÿ ïðàâäîïîäîáèÿ ) m íà âûõîäå âñåõ êàíàëîâ ïðèåìíîé ñèñòåìû, ñðàâíèòü èõ ìåæäó ñîáîé è ñ íåêîòî Ðåøåíèå î íàëè÷èè ñèãíàëà âûíîñèòñÿ ïðè îäíîâðåìåííîì âûïîëíåíèè îáîèõ íåðàâåíñòâ. Åñëè sup() λ< òî âûíîñèòñÿ ðåøåíèå îá îòñóòñòâèè êàêîãî-ëèáî ïîëåçíîãî ñèãíàëà íà âûõîäå ïðèåìíîé ñè ñòåìû. Ïîðîã âûáèðàåòñÿ èñõîäÿ èç çàäàííîãî êðèòåðèÿ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ Автоматизация процессов управления № 1 (27) 2012 Ðàññìîòðèì ñîîòíîøåíèå (17), íàïèøåì ýêâèâàëåíò () sup, (18) ()() supsup,,1, ,, mmkk LL kmM zz λλ  (19) h z h z Òàêèì îáðàçîì, â àëãîðèòìå ñîâìåñòíîãî îáíàðóæåíèÿ- ðàçëè÷åíèÿ ÈÑØÏ ñèãíàëîâ îò ìíîãèõ ïîëüçîâàòåëåé âìå ñòî âû÷èñëåíèÿ ëîãàðèôìà îòíîøåíèÿ ïðàâäîïîäîáèÿ ìîæíî ïåðåéòè ê âû÷èñëåíèþ äîñòàòî÷íîé ñòàòèñòèêè, ÷òî ìîæåò áûòü óäîáíî ïðè âû÷èñëåíèè õàðàêòåðèñòèê àëãîðèòìà. Òàê æå ñëåäóåò îòìåòèòü ïðîñòîòó òåõíè÷åñêîé ðåàëèçàöèè ïðåäëîæåííîãî àëãîðèòìà, êîòîðûé ïîçâîëèò èñïîëüçîâàòü ìíîãîýòàïíûé ïîèñê âìåñòî òðàäèöèîí íûõ âðåìÿ çàòðàòíûõ ïîñëåäîâàòåëüíûõ è ïàðàëëåëüíûõ ìåòîäîâ ïîèñêà ñèãíàëà. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ ïðîñòîòîé íà êîïëåíèÿ è ñðàâíåíèÿ âûõîäíûõ ñòàòèñòèê êàíàëà: âû ÷èñëÿåìûå ïîî÷åðåäíî çíà÷åíèÿ ) ()/ äëÿ ðàçíûõ ÿ÷ååê íå ñðàâíèâàþòñÿ ìåæäó ñîáîé, çíà÷åíèå ) i ()/ ) äëÿ -é ÿ÷åéêè, íå ïðåâûñèâøåå ïîðîã, ïðè àíàëèçå i + -é ÿ÷åéêè íå èñïîëüçóåòñÿ, ÷òî óìåíüøàåò îáúåì òðåáóåìîé ïàìÿòè, à ñîîòâåòñòâåííî è аключение Äàëüíåéøèå èññëåäîâàíèÿ ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòà òîâ, â ñâîþ î÷åðåäü, ñîñòàâÿò îñíîâó äëÿ ðàçðàáîòêè ïðåäëîæåíèé ïî ñîâåðøåíñòâîâàíèþ è ïðàêòè÷åñêîé ðåàëèçàöèè ïðåäëîæåííîãî àëãîðèòìà îáíàðóæåíèÿ- ðàçëè÷åíèÿ, ñ öåëüþ ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè ñèñòåì ÈÑØÏ ñâÿçè. Ïåðñïåêòèâíîé öåëüþ èññëåäîâàíèé â äàííîì íàïðàâëåíèè ÿâëÿåòñÿ ïîâûøåíèå òðåáîâàíèÿ ê òàêòèêî-òåõíè÷åñêèì õàðàêòåðèñòèêàì ñèñòåì è ïðîèçâî äèòåëüíîñòè ïðîãðàììíî-àïïàðàòíûõ êîìïëåêñîâ, ïîçâî Áóðà÷åíêî Ä. . Îïòèìàëüíîå ðàçäåëåíèå öèôðî âûõ ñèãíàëîâ ìíîãèõ ïîëüçîâàòåëåé â ëèíèÿõ è ñåòÿõ ñâÿ Ïîïîâ À.Ñ., Þðîâ Þ.Þ. Èñïîëüçîâàíèå ñâåðõ øèðîêîïîëîñíûõ ñèãíàëîâ äëÿ ïåðñîíàëüíûõ áåñ ïðîâîäíûõ êîìïüþòåðíûõ ñåòåé // Ìàòåðèàëû 34-é âñåðîñ. íàó÷.-òåõí. êîíô. ×.1. – Ðÿçàíü : ÐÂÂÊÓÑ, 2009. – Òðèôîíîâ À.Ï. Øèíàêîâ Þ.Ñ. Ñîâìåñòíîå ðàçëè÷å íèå ñèãíàëîâ è îöåíêà èõ ïàðàìåòðîâ íà ôîíå ïîìåõ. – Êóëîíåí Ã.À. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåîðèÿ îöåíèâàíèÿ ïàðàìåòðîâ è ïðîâåðêè ñòàòèñòè÷åñêèõ ãèïîòåç. – . : Ðàä÷åíêî Þ.Ñ. Ñòàòèñòè÷åñêèå ìåòîäû ñæàòèÿ, âîñ ñòàíîâëåíèÿ è îáðàáîòêè ñèãíàëîâ â èíôîðìàöèîííûõ ñèñòåìàõ: äèññ. ... ä-ðà ôèç.-ìàò. íàóê. –Âîðîíåæ, 2004.

Приложенные файлы

  • pdf 4508489
    Размер файла: 423 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий